Amper | |
Stary amperomierz mierzący prądy elektryczne do 15 mA . | |
Informacja | |
---|---|
System | międzynarodowy system jednostek |
Jednostką… | Energia elektryczna |
Symbol | W |
Eponim | André-Marie Ampère |
Konwersje | |
1 A w ... | jest równe... |
GDYBY | 1 C . s- 1 |
Jednostki naturalne | ≈ 2874 × 10 -29 Prądy Plancka (w) |
Amperów (symbol ) jest jednostką miary w międzynarodowym układzie jednostek o natężeniu prądu elektrycznego .
Prąd o natężeniu jednego ampera odpowiada przenoszeniu ładunku elektrycznego o wartości jednego kulomba na sekundę przez powierzchnię (odcinek drutu, elektrolit , rura próżniowa itp .).
Jednostka ta zawdzięcza swoją nazwę André Ampère , którego teoria elektrodynamiki silnie przyczyniły się do narodzin z Maxwella teorii elektromagnetyzmu . Słowo amper jest więc nazewnictwem .
Definicja ampera została podana przez Międzynarodowy Komitet Wag i Miar w 1948 roku w następujący sposób:
„Jeden amper jest stałą prądową, która, jeśli jest utrzymywana w dwóch przewodach liniowo i równolegle do długości nieskończonych, nieistotnych i oddalonych od siebie odcinków metra w próżni, wytwarza między tymi dwoma przewodami siłę liniową równą 2 × 10-7 niutonów na metr . "
W 2012 roku redefinicję ampera przewidziano na dwa sposoby:
volt ze stałej Josephsona K J ≡ 483 597,891 GHz / V ; ohm od stałej von Klitzing R K ≡ 25 812.807 Ohm , przez pomiar prądu elektronów przez elektronów (ładunek elektronu zauważyć, q = 1,602 176 487 x 10 -19 C ) .Jednak spójność tych dwóch podejść (trójkąt metrologiczny wolt - om - amper) nie została jeszcze wykazana z pożądanym poziomem precyzji.
20 maja 2019 r., obowiązuje następująca definicja:
Amper, symbol A, jest jednostką prądu elektrycznego w układzie SI. Definiuje się ją przyjmując ustaloną wartość liczbową ładunku elementarnego e, równą 1,602 176 634 × 10 -19 C , jednostkę równą As, przy czym druga jest zdefiniowana jako funkcja Δν Cs .Zacisk amperomierz opiera się na obwodzie magnetycznym ( miękkiego żelaza , ferryt , etc. ), które są zamknięte wokół przewodu przez prąd przemienny, który ma być mierzony. Otrzymujemy przekładnik prądowy, którego uzwojenie pierwotne składa się z jednego zwoju (przewodu, na którym dokonywany jest pomiar), a wtórny, nawinięty wewnątrz cęgów, zawiera dużą liczbę zwojów n , np. n = 1000 . Prąd, który jest n razy mniejszy niż prąd pierwotny, krąży w uzwojeniu wtórnym i jest to prąd mierzony za pomocą amperomierza wewnętrznego ( samodzielne cęgi amperomierza ) lub zewnętrznego (z sondą prądową). Wtórny jest ogólnie zamknięty na boczniku (kalibrowana rezystancja); prąd wtórny, a zatem prąd pierwotny ( n razy większy), jest wyprowadzany z napięcia na jego zaciskach . W ten sposób na wyjściu uzyskuje się chwilowe napięcie proporcjonalne do chwilowego prądu płynącego przez szczęki cęgów.
Ponieważ urządzenie opiera się na indukcji elektromagnetycznej, może mierzyć tylko prądy przemienne, które indukują zmiany strumienia w szczelinie powietrznej ( prawo Lenza-Faraday'a ); z kolei powodując przepływ prądu do wtórnego. W przypadku sond pomiarowych, których wyjściem jest prąd, należy zachować takie same środki ostrożności, jak w przypadku tradycyjnych przekładników prądowych: wtórny nigdy nie może być otwarty, w przeciwnym razie izolacja uzwojenia transformatora zostanie zerwana i zniszczona. Producent może w tym celu zintegrować ogranicznik napięcia (np. diodę Transil ).
Sonda z efektem HallaSondy Halla to generalnie cęgi prądowe, które bezpośrednio mierzą pole magnetyczne wytwarzane przez prąd. Mogą być używane zarówno do pomiaru prądu stałego, jak i prądu przemiennego.
Sama zasada efektu Halla wytwarza napięcie proporcjonalne do natężenia pola magnetycznego przechodzącego przez szczelinę powietrzną, co jest bardzo wygodne do formatowania i wyświetlania. Ale jest problem: obwód magnetyczny podlega nasyceniu, a pomiar nie może być liniowy przy dużej amplitudzie pomiarowej.
Szczęki chwytające pręt półprzewodnikowy wyposażone są w uzwojenie (mające N 2 zwojów ) zasilane z wewnętrznego generatora prądu I S . Zasada jest taka: generator prądu, sterowany napięciem Halla w szczelinie, będzie indukował pole magnetyczne równe i przeciwne w argumencie modułowym do pola pierwotnego od mierzonego prądu I P . Gdy napięcie Halla zanika, oba pola mają równe amplitudy.
W rzeczywistości, jak w transformatorze, posiada N 1 .I P = N 2 .I S . Wystarczy wtedy zmierzyć natężenie prądu I S niezbędne do zniesienia napięcia Halla, aby poznać I P : mamy I P = I s. N 2 / N 1 , to znaczy I p = I s . N 2, ponieważ wskazanie cęgów prądowych odpowiada pojedynczemu przejściu przewodu mierzonego w szczękach.
Ta zasada wymaga więcej elektroniki, po pierwsze ze względu na dodatkową obecność podrzędnego generatora prądu, a po drugie dlatego, że konieczny jest pomiar prądu ( IS ), a nie napięcia. Ale ta topologia ma niezaprzeczalną zaletę: bez względu na wartość I S , pole magnetyczne panujące w szczelinie powietrznej wynosi zero . Skutkuje to doskonałą liniowością, niezależnie od mierzonego prądu. Mówi się, że czujnik efektu Halla jest skompensowany , a topologia ta jest określana wyrażeniem „ zamknięta pętla ” w języku angielskim (dosłownie „zamknięta pętla”, pole kompensacji jest podporządkowane napięciu Halla).
Sonda z efektem NeelaTe czujniki efekt NEEL są czujniki prądu, który może być w postaci otworu i elastyczną pętlę lub szyny, a czujnik, który mierzyć pole magnetyczne , wytworzone przez prąd płynący w pierwotnym przewodem. Mogą mierzyć prąd przemienny i stały z dużą precyzją, porównywalną z pomiarami, które wymagają włączenia w obwód.
10 N | Nazwisko | Symbol | Numer |
---|---|---|---|
10 24 | yottaampere | TAK | Kwadrylion |
10 21 | zettaampere | ZA | biliard |
10 18 | exaampere | EA | Kwintylion |
10 15 | petaampere | ROCZNIE | Bilard |
10 12 | teraampere | TWÓJ | Kwintylion |
10 9 | gigaamper | GA | Miliard |
10 6 | megaamper | MÓJ | Milion |
10 3 | kiloamper | kA | Tysiąc |
10 2 | hektoamper | Ha | Sto |
10 1 | dekaamper | daA | Dziesięć |
10 0 | amper | W | ZA |
10 -1 | decyamper | dA | Dziesiąty |
10 -2 | centiamper | to | Setny |
10 -3 | miliamper | mój | Tysięczny |
10 -6 | mikroamper | μA | Milionowy |
10 -9 | nanoamper | n / A | Miliardowa |
10 -12 | picoampere | rocznie | Miliardowa |
10 -15 | femtoampere | fa | Bilard |
10 -18 | attoampere | aA | Bilionowa |
10 -21 | zeptoamper | zA | Tryliardth |
10 -24 | joktoamper | tak | biliardów |